专利名称：一种标准气体获取设备和基于标准气体的供气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及标准气体分析及定量检测技术领域，更具体地说，涉及一种标准气体获取设备和一种基于标准气体的供气系统。
背景技术：
对于压缩气瓶内盛装的标准气体，一般通过减压阀对其进行减压以供利用，所述减压阀与压缩气瓶通过压缩气瓶连接头进行连接。现有的压缩气瓶连接头，其一端连接于所述压缩气瓶的瓶口，另一端连接于所述减压阀的阀门入口，使所述标准气体流通至所述阀门入口。由于所述压缩气瓶与减压阀在通过所述压缩气瓶连接头进行连接的过程中与外界接触，导致所述减压阀的阀门出口与所述压缩气瓶的瓶口之间存在的中空管路(即死体积)会不可避免地填充大量的杂质，如空气中包含的氮气、氧气和水蒸汽等，导致从所述阀门出口获取的标准气体纯度降低，甚至与所述杂质发生化学反应而变质；尤其是在对所述标准气体进行成分分析及定量检测等具有高精度要求的技术领域，更会造成其分析及检测结果失真。为排除死体积内填充的杂质，目前一般通过所述压缩气瓶内盛装的标准气体对其进行吹扫，但是，为保证吹扫彻底，需要使用较多的标准气体进行长时间吹扫，而降低所述标准气体的利用率，且当所述标准气体的样品量较少时，则不足以完成上述吹扫任务。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种标准气体获取设备和一种基于标准气体的供气系统，在不降低所述标准气体利用率及所述标准气体样品量较少的前提下，清洁死体积内残留的杂质。一种标准气体获取设备，包括:压缩气瓶连接头、盛装有背景气的冲洗气瓶和减压阀；其中，所述压缩气瓶连接头为包括第一接头、第二接头和第三接头的三通管；所述第一接头可与盛装有所述标准气体的压缩气瓶的瓶口连接，所述第二接头与所述冲洗气瓶的瓶口相连接，所述第三接头与所述减压阀的阀门入口相连接。可选地，还包括:设置于所述减压阀的阀门出口处、用于检测流出所述减压阀的背景气中杂质含量的检测装置。其中，所述第一接头、第二接头和第三接头的端口部位均呈倒圆角状。其中，所述第二接头包括:连接管和套管；所述套管的一端与所述第一接头和第二接头直接相连，另一端设置有口径小于所述套管内径的插口，所述套管通过所述插口与插入该插口的连接管紧密相连；所述连接管位于所述套管和第一接头相连通形成的通道内。
可选地，还包括:设置于所述第一接头和所述压缩气瓶瓶口的连接处的第一紧固件，设置于所述第二接头和所述冲洗气瓶瓶口的连接处的第二紧固件，设置于所述第三接头和所述减压阀的阀门入口的连接处的第三紧固件。其中，所述压缩气瓶连接头为不锈钢材质的压缩气瓶连接头。—种基于标准气体的供气系统，包括上述任一种标准气体获取设备和盛装有所述标准气体的压缩气瓶；所述标准气体获取设备的压缩气瓶连接头的第一接头与所述压缩气瓶的瓶口相连接。从上述的技术方案可以看出，本发明实施例公开了一种设置有压缩气瓶连接头、盛装有背景气的冲洗气瓶和减压阀的标准气体获取设备，所述压缩气瓶连接头为包括第一接头、第二接头和第三接头的三通管；所述第一接头可与盛装有所述标准气体的压缩气瓶的瓶口连接，所述第二接头与所述冲洗气瓶的瓶口相连接，所述第三接头与所述减压阀的阀门入口相连接，从而形成了以所述第一接头和所述第三接头分别作为所述标准气体的入口和出口、以及以所述第二接头和所述第三接头分别作为所述背景气的入口和出口的两条流通通路，待所述背景气将死体积内的杂质吹扫至其杂质含量低于预期值时，再通过该标准气体获取设备获取所述标准气体，相较于现有技术，本申请在不降低所述标准气体利用率及所述标准气体样品量较少的前提下，可有效清洁死体积内残留的杂质。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例公开的一种标准气体获取设备结构示意图；图2为本发明实施例公开的一种基于标准气体的供气系统结构示意图；图3为本发明实施例公开的又一种标准气体获取设备结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。参见图1，本发明实施例公开了一种标准气体获取设备，以实现在不降低所述标准气体利用率及所述标准气体样品量较少的情况下，清洁死体积内残留的杂质，包括:压缩气瓶连接头100、盛装有背景气的冲洗气瓶200和减压阀300 ；所述压缩气瓶连接头100为包括第一接头101、第二接头102和第三接头103的三通管；所述第一接头101可用于与盛装有所述标准气体的压缩气瓶的瓶口连接，所述第二接头102与所述冲洗气瓶200的瓶口连接，所述第三接头103与所述减压阀300的阀门入口连接。所述压缩气瓶连接头100具有以所述第一接头101和所述第三接头103分别作为所述标准气体的进气口和出气口而形成的第一流通通路，以及以所述第二接头102和所述第三接头103分别作为所述背景气的进气口和出气口而形成的第二流通通路。所述压缩气瓶连接头100在生产过程中可一体式成型，也可以所述第一接头101、第二接头102和第三接头103作为三个分离部件组装成型，并不局限。所述背景气，又称平衡气，是一种不影响所述标准气体的成分分析及定量检测的高纯气体稀释气。所述减压阀300是一种通过调节作用将进口压力减至需要的出口压力，并依靠流通介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的减压阀门。所述标准气体获取设备应用于一种基于所述标准气体的供气系统，参见图2，所述基于所述标准气体的供气系统包括:所述标准气体获取设备和盛装有所述标准气体的压缩气瓶400 ；其中，所述标准气体获取设备的压缩气瓶连接头100的第一接头101与所述压缩气瓶400的瓶口相连接。首先，在所述标准气体获取设备组装完成的情况下，将所述第一接头101与盛装有所述标准气体的压缩气瓶400紧密连接，打开所述冲洗气瓶200的瓶口和所述减压阀300的阀门，并调节其阀门开度，使所述第二流通通路的进气口流量大于出气口流量，从而保证所述背景气可充满整个死体积，将其中填充的杂质吹扫干净；所述阀门开度可依据所述减压阀300的阀门出口处流量大小来调节，一般情况下，保持该流量大小在100mL/min 300mL/min范围内即可,但并不局限。待所述阀门出口处杂质含量降低至预期值后，可关闭所述冲洗气瓶200的瓶口，同时打开所述压缩气瓶400的瓶口，释放所述标准气体。其中，对于所述杂质含量是否降低至预期值的评判标准，可根据所述背景气排气时间而定，如根据经验可知，所述背景气排出所述阀门出口的流量大小为200mL/min时，用时2分钟即可将死体积内的杂质清扫至其含量降低于预期值，那么待2分钟后由冲洗气瓶200切换至压缩气瓶400排气即可；或者，还可以为所述标准气体获取设备配置设置于所述减压阀300的阀门出口处、用于检测流出所述减压阀300的背景气中杂质含量的检测装置(图1、图2并未示出)，所述检测装置可以为湿度计或氧分析仪，对应的，当检测到所述背景气中水分含量低于水分预期值或氧气含量低于氧气预期值，即可切换所述压缩气瓶400排气。考虑到实际应用中，所述第一接头101相较于所述第二接头102来说，距离所述第三接头103的距离要长，也就是说，所述第二流通通道的进气口(即所述第二接头102)距离其出气口(即所述第三接头.103)的距离较近，那么所述背景气经过所述出气口被排至所述第一接头101处吹扫其附近杂质的耗时较长，且会降低所述背景气的利用率。有鉴于此，图3示出了又一种标准气体获取设备，应用于基于所述标准气体的供气系统，本实施例中所述第二接头102可包括:连接管1021和套管1022 ；所述套管1022的一端与所述第一接头102和第二接头102直接相连，另一端设置有口径小于所述套管1022内径的插口，所述套管1022通过所述插口与插入该插口的连接管1021紧密相连；所述连接管1021位于所述套管1022和第一接头101相连通形成的通道内。其中，所述压缩气瓶连接头100在生产过程中，所述套管1022可与所述第一接头102和第二接头102 —体式成型，再与所述连接管1021组装连接。如此，从所述进气口进入所述第二流通通道的背景气避过所述出气口，首先被排至所述第一接头101处进行杂质清扫，然后才经过所述出气口被排至所述进气口处，并最终由所述出气口排出。即所述背景气经过所述第三接头103填充至所述第二接头102的过程，相较于所述背景气经过所述第三接头103填充至所述第一接头101的过程，所述背景气从所述第三接头103处流出的气体较少，提高了所述背景气的利用率，且吹扫所述死体积内杂质的过程用时更少，提高了工作效率。作为优选，为保证所述标准气体获取设备在工作过程中的气密性，所述第一接头101、第二接头102和第三接头103的端口部位可设置为倒圆角状，便于其对应插入所述压缩气瓶400的瓶口、冲洗气瓶200的瓶口和减压阀300的阀门入口、且插入距离较深。此外，所述标准气体获取设备还可配置有设置于所述第一连接头101和所述压缩气瓶400瓶口的连接处的第一紧固件(图3并未示出)，设置于所述第二连接头102和所述冲洗气瓶200瓶口的连接处的第二紧固件(图3并未示出)，设置于所述第三连接头103和所述减压阀300的阀门入口的连接处的第三紧固件(图3并未示出)，使所述压缩气瓶连接头100与所述压缩气瓶400、冲洗气瓶200和减压阀300连接得更加紧密，保证死体积空间的气密性。其中，所述压缩气瓶连接头100的材质可选用不锈钢材质，但并不局限。综上所述，本发明实施例公开了一种设置有压缩气瓶连接头、盛装有背景气的冲洗气瓶和减压阀的标准气体获取设备，所述压缩气瓶连接头为包括第一接头、第二接头和第三接头的三通管；所述第一接头可与盛装有所述标准气体的压缩气瓶的瓶口连接，所述第二接头与所述冲洗气瓶的瓶口相连接，所述第三接头与所述减压阀的阀门入口相连接，从而形成了以所述第一接头和所述第三接头分别作为所述标准气体的进气口和出气口、以及以所述第二接头和所述第三接头分别作为所述背景气的进气口和出气口的两条流通通路，待所述背景气将死体积内的杂质吹扫至其杂质含量低于预期值时，再通过该标准气体获取设备获取所述标准气体，相较于现有技术，本申请在不降低所述标准气体利用率及所述标准气体样品量较少的前提下，可有效清洁死体积内残留的杂质。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种标准气体获取设备，其特征在于，包括:压缩气瓶连接头、盛装有背景气的冲洗气瓶和减压阀； 其中，所述压缩气瓶连接头为包括第一接头、第二接头和第三接头的三通管；所述第一接头可与盛装有所述标准气体的压缩气瓶的瓶口连接，所述第二接头与所述冲洗气瓶的瓶口相连接，所述第三接头与所述减压阀的阀门入口相连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括: 设置于所述减压阀的阀门出口处、用于检测流出所述减压阀的背景气中杂质含量的检测装置。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一接头、第二接头和第三接头的端口部位均呈倒圆角状。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二接头包括:连接管和套管； 所述套管的一端与所述第一接头和第二接头直接相连，另一端设置有口径小于所述套管内径的插口，所述套管通过所述插口与插入该插口的连接管紧密相连； 所述连接管位于所述套管和第一接头相连通形成的通道内。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括: 设置于所述第一接头和所述压缩气瓶瓶口的连接处的第一紧固件，设置于所述第二接头和所述冲洗气瓶瓶口的连接处的第二紧固件，设置于所述第三接头和所述减压阀的阀门入口的连接处的第三紧固件。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压缩气瓶连接头为不锈钢材质的压缩气瓶连接头。
7.一种基于标准气体的供气系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的标准气体获取设备和盛装有所述标准气体的压缩气瓶； 所述标准气体获取设备的压缩气瓶连接头的第一接头与所述压缩气瓶的瓶口相连接。
全文摘要
本发明实施例公开了一种标准气体获取设备，其特征在于，包括压缩气瓶连接头、盛装有背景气的冲洗气瓶和减压阀；其中，所述压缩气瓶连接头为包括第一接头、第二接头和第三接头的三通管；所述第一接头可与盛装有所述标准气体的压缩气瓶的瓶口连接，所述第二接头与所述冲洗气瓶的瓶口相连接，所述第三接头与所述减压阀的阀门入口相连接，待所述背景气将死体积内的杂质吹扫至其杂质含量低于预期值时，再通过该标准气体获取设备获取所述标准气体，从而在不降低所述标准气体利用率及所述标准气体样品量较少的前提下，可有效清洁死体积内残留的杂质。
文档编号G01N33/00GK103196709SQ20131010832
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者苗玉龙, 邱妮, 姚强, 张继菊 申请人:重庆市电力公司电力科学研究院, 国家电网公司